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优质硬线轧后控冷过程中组织演变规律及力学性能研究

作　者: 齐福利
导　师: 卫广智；陈肖虎
学　校: 贵州大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 优质硬线 热模拟 CCT曲线 显微组织 力学性能
分类号: TG142.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 21次
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内容摘要


近年来,随着国力的增强,基础建设投资力度的加大,高强度预应力钢丝、钢绞线用量剧增。作为其原料的优质硬线组织性能不稳定,直接影响后序拉拔的深加工,因此,为提高优质硬线综合性能进行的轧后控冷工艺研究具有实际意义。本文来自横向课题,以优质硬线SWRH82B为研究对象,基于某线材厂生产实际,对优质硬线SWRH82B的组织变化规律、索氏体含量、珠光体片层间距和硬度、强度、塑性在轧后连续冷去过程中与冷却速率的关系分别进行了研究,得到以下主要结果:1通过热模拟实验、金相组织及显微硬度分析,测定了实验用钢静态CCT曲线和动态CCT曲线,分析了冷速对CCT曲线的影响,变形加速了过冷奥氏体的相变,延迟了马氏体的转变,使CCT右移。2通过金相和SEM照片分析,测得索氏体含量和珠光体片层间距,随着冷速的增大,索氏体增多,在冷速为10℃/s时最大,为90.7%;珠光体片层间距逐渐减小,片层形貌逐渐趋向散射状。得到了珠光体片层间距的计算模型:Sp-1=3.09969+0.07984×△T。3通过拉伸实验对冷速和实验用钢力学性能关系研究发现:当冷速从1℃/s增加剑10℃/s材料的硬度、强度和塑性均逐渐增加,冷速继续加快,硬度和强度进一步提高,由于马氏体的析出塑性显著降低,综合力学性能下降。在冷速小于等于10℃/s时,强度指标满足Hall-Petch规律,冷速继续增大时,则偏离此规律。得到了组织和性能关系模型:σ0.2=567+78.39S-1/2,σb=1114+32.52S-1/2,可见冷却速率对屈服强度的影响大于抗拉强度。4通过对组织性能的分析,得到了最佳工艺参数:相变温度选在538℃～659℃之间,冷却速率选在:8℃/s～10℃/s之间。通过本文的研究,可为现场控冷工艺改造提供基本的工艺参数依据,已达到提高产品性能的目的。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章 绪论  9-30
  1.1 引言  9-10
  1.2 国内外线材生产的发展状况  10-12
    1.2.1 国外线材生产的发展  10-11
    1.2.2 我国线材生产的发展及现状  11-12
  1.3 线材轧后控制冷却的目的与原理  12-14
    1.3.1 高碳钢线材轧后控制冷却的目的  12-13
    1.3.2 高碳钢线材轧后控制冷却的原理  13-14
  1.4 斯太尔摩控制冷却工艺特点及工艺简述  14-16
  1.5 冷却工艺对高碳钢组织性能的影响  16-23
    1.5.1 高碳钢线材的组织性能  16-18
    1.5.2 高碳钢组织对性能的影响  18-21
    1.5.3 控制冷却工艺参数对高碳钢线材组织性能的影响  21-23
  1.6 化学成分对高碳钢组织性能的影响  23-26
  1.7 热加工过程模拟  26-27
    1.7.1 热加工模拟技术的应用及意义  26
    1.7.2 热模拟实验装置的发展  26-27
  1.8 课题的提出及研究的主要内容  27-30
第二章 优质硬线SWRH82B的CCT曲线的测定  30-42
  2.1 热/力模拟实验机系统组成与工作原理  31-32
  2.2 CCT曲线的绘制原理  32-33
  2.3 实验材料  33-34
  2.4 优质硬线SWRH82B临界点的测定  34-36
    2.4.1 优质硬线SWRH82B临界点测定的实验方法  34-35
    2.4.2 优质硬线SWRH82B临界点测定的实验结果  35-36
  2.5 优质硬线SWRH82B钢静动态CCT曲线的测定  36-41
    2.5.1 SWRH82B钢静动态CCT曲线测定实验方案  36-37
    2.5.2 SWRH82B钢静动态CCT曲线的确定  37-40
    2.5.3 SWRH82B钢静动态CCT曲线分析  40-41
  2.6 本章小结  41-42
第三章 控冷工艺对优质硬线SWRH82B对组织的影响  42-56
  3.1 控冷工艺对优质硬线SWRH82B组织演变规律的影响  42-46
    3.1.1 优质硬线SWRH82B的金相组织静动态对比分析  42-45
    3.1.2 不同冷却速率下优质硬线SWRH82B的微观组织分析  45-46
  3.2 冷却速率对优质硬线SWRH82B索氏体含量的分析  46-49
    3.2.1 索氏体含量的微观统计的原理和方法  46-48
    3.2.2 冷速对索氏体含量影响  48-49
  3.3 冷却速率对优质硬线SWRH82B珠光体片层间距影响  49-55
    3.3.1 珠光体片层间距的测定  49-51
    3.3.2 珠光体片层间距的计算模型  51-55
  3.4 本章小结  55-56
第四章 控冷工艺对优质硬线SWRH82B力学性能的影响  56-65
  4.1 不同冷却速率对优质硬线SWRH82B硬度的影响  56-57
  4.2 优质硬线SWRH82B拉伸实验方法  57-58
  4.3 不同冷却速率对优质硬线SWRH82B强度和塑性的影响  58-59
  4.4 组织与性能关系模型  59-64
  4.5 本章小结  64-65
第五章 结论  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69
附录  69-70
图版  70-72

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属材料 > 钢 > 钢的组织与性能
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